传统汽油车热管理系统与技术应用分析

于 杰

奇瑞商用车(安徽)有限公司 安徽 芜湖 241012

汽车热管理系统涉及到的一个重要问题是热管理系统和车辆运行过程中的匹配性和整个热管理系统的有效控制。热管理系统要充分发挥出实际效能必须要依靠有效的控制策略，控制对象涉及到水泵转速、电控节温器阀门开度和冷却风扇转速等。应当结合汽车具体运行状态和环境情况，科学制定电控热管理系统策略，确保汽车在各种外部环境之下都能够处于最佳的运行状态。

1 整车热管理系统分析

整车热管理系统属于从汽车整体性出发，依靠有效措施对汽车内部热量传递进行合理控制的系统。现代化的热管理系统应当充分结合汽车发动机冷却系统以及润滑系统、暖风空调系统、发动机舱内外影响因素等，选择系统化、模块化的策略将上述系统予以合理集成，从而最终形成一个更加科学的整车热管理系统。它应当按照行车状态和环境情况，能够自动对冷却强度予以调整，从而确保汽车内部各个部件都能够处于最佳的温度环境下运转，对汽车性能予以有效优化，促进燃油经济性以及驾驶舒适度的有效提升，所以深入研究更加科学可靠的热管理系统有助于提升发动机功率，优化行车经济性，是我们实际工作中需要重点关注的问题。

针对传统汽油车而言，热管理系统通常反映在发动机冷却系统以及乘用舱空调上，汽油车通常来说热量来源为发动机，应当依靠冷却介质对发动机实施降温，乘用舱的空调系统也是凭借发动机提供能量。空调系统的冷风输出是利用发动机带动空调压缩机工作进行制冷，而暖风输出是借助发动机运转时形成的热量，利用热交换原理来对舱内实施加热[1]。

宇通博士后工作站研究表明，唯有确保发动机处于最佳的环境温度时才能够达到最高的经济性。热管理系统通常来说包含了冷却智能控制模式以及风扇智能控制模式两种。冷却智能控制即是保证发动机能够处于最佳的温度环境下运转，借助于对发动机冷却水温度实施科学调控，确保发动机温度不会过冷或者过热，让其能够维持在90℃左右，进而让其处于最佳运行状态，从而真正发挥出其最大能量，它属于智能空调的重要组成部分，而在这一温度环境之下，原油也能够发挥出最佳经济效益。风扇智能控制模式即汽车发动机散热时能够对风扇的转速进行有针对性的控制，可根据外部环境条件或者实际需求来控制风扇高速或者低速转动。通常来说风扇处于高速运转状态时会消耗10千瓦左右能量，若可以有效管控风扇运转速度则能够有效降低能源消耗，这也和变频空调的基本原理相同。智能控制模式不但能够让风扇在适宜的温度下运转，同时还可以对其进行合理控制来确保汽车发动机温度保持在最佳的范围内。可以发现，应用热管理系统能够有效提升汽车运行时的经济效能和自身性能。

2 汽油车热管理技术应用

汽油车热管理不单单涉及到乘用舱空调，同时还包括对整车零部件的加热保温以及散热降温工作，对整车系统实施有效的热能量管理。

2.1 电控风扇 电控风扇通常是依靠电动机以及液压泵马达进行驱动，实施智能化管理模式，按照温度传感器采集到的温度信号来对风扇实际转速予以调整，确保发动机处于最佳温度，在符合整机散热要求的基础上控制风扇功率消耗以及噪声，进而实现节能降噪的目标。

2.2 智能温控进气格栅 智能温控进气格栅包含了水温传感器、控制单元以及电动格栅几个模块。水温传感器能够收集发动机温度信号，控制单元按照该信号对电动格栅进气角度予以调整。智能温控进气格栅分为单级、多级以及无极三档调整精度。当汽车发动机低温的状态下，进气格栅关闭，能够有效减少汽车风阻系数，还能够减少发动机升温时间，控制油耗，降低发动机磨损，促进车辆动力性能提升；汽车发动机升温后，进气格栅能够自动对进气角度实施调整，保证发动机冷却的需求。

2.3 发动机分流冷却技术 该技术主要是汽缸盖与气缸体利用不同的冷却回路实施冷却，独立的冷却水泵可以对冷却回路的流量占比实施合理控制。分流式冷却系统能够确保汽车发动机的各个部件都能够处于最佳的温度点，有效促进冷却效率的提升，还能够减少摩擦损失。

2.4 余热回收技术 余热回收技术目前来说表现出很大的节能潜力，冷却系统内的废热能够当成为汽车驾驶室的供暖源，从而实现废热回收；借助于压电技术、温差发电技术以及朗肯循环技术，对排气热回收系统予以设计，能够对排气内的能量进行有效收集。现阶段余热回收技术中相对普遍的主要是有机朗肯循环以及热点转化两种。有机朗肯循环是从内燃机余热流内吸取热量，进而产生拥有一定压力与温度的蒸汽，蒸汽膨胀做功来将余热转变为机械能和电能；有机朗肯循环的工质不适应高温废气的余热回收，温差发电技术能够依靠热电材料在高温排气状态下工作。温差发电技术和有机朗肯循环技术的配合能够促进余热回收效能的进一步提升[2]。

业内较为典型的宇通第二代热管理系统选择电子风扇代替传统风扇，借助ECU对风扇转速与启停进行调控。ECU利用脉冲宽度调制技术能够真正做到无级变速，确保发动机水温能够保持在最佳状态；电子风扇不存在机械颤动，降低了发动机能耗。同时该系统属于一体化结构，把散热器与中冷器进行并排设置，降低了冷却模块体积，第二代热管理系统目前已经在宇通客车中得以普遍运用，能够显著降低燃油消耗8%-12%左右。

3 小结

总而言之，对传统汽油车来说，热管理系统是优化汽车燃油经济性、提升驾驶舒适度的有效举措，现阶段汽车热管理技术逐渐朝着电控化以及智能化的趋势发展，例如以宇通为典型代表的热管理技术目前已经彰显出极大效益，现阶段实际应用的热管理技术较多，企业需根据实际情况来进行合理选择。